Ismerje a háromfázisú váltakozó áramú indukciós motor alapjait és vezérlését az SVPWM segítségével

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Néhány előny, például az alacsony költségű, robusztus kialakítás, kevésbé bonyolult és a könnyen karbantartható váltóáramú motorok eredményeként számos ipari műveletet hajtanak végre AC meghajtók mint a DC meghajtók. A váltakozó áramú indukciós motor egy speciális típusú villanymotor, amelynek saját tipikus jellemzői és teljesítménye van az indítás, a fordulatszám-szabályozás, a védelem stb. Szempontjából.

AC indukciós motor

AC indukciós motor



A teljesítmény széles skáláján alkalmazások háromfázisú indukciós motorokat gyártanak az ipari hajtásrendszerek beépített kapacitásának 85 százalékát teszi ki. Beszéljünk a motorral és az SVPWM speciális vezérlési technikájával kapcsolatos alapvető információkról.


Háromfázisú váltakozó áramú indukciós motor

A háromfázisú váltakozó áramú indukciós motor egy forgó elektromos gép, amelyet háromfázisú tápellátásra terveztek. Ezt a háromfázisú motort aszinkron motornak is nevezik. Ezek a váltakozó áramú motorok kétféle típusúak: mókus és csúszógyűrűs típusú indukciós motorok . A motor működési elve egy forgó mágneses mező létrehozásán alapul.



3 fázisú indukciós motor felépítése

Ezek a háromfázisú motorok állórészből és rotorból állnak, amelyek között nincs elektromos kapcsolat. Ezek az állórész és rotorok nagy mágneses maganyagok felhasználásával készülnek a hiszterézis és az örvényáram veszteségek csökkentése érdekében.

3 fázisú indukciós motor felépítése

3 fázisú indukciós motor felépítése

Az állórész váz öntöttvasból, alumíniumból vagy hengerelt acélból készülhet. Az állórész váza biztosítja a szükséges mechanikai védelmet és támaszt az állórész laminált magja, tekercsei és egyéb szellőztetési elrendezései számára. Az állórész háromfázisú tekercsekkel van megsebezve, amelyek egymással átfedésben vannak egy 120 fokos fáziseltolással, amelyet réselt laminációkba illesztenek. A három tekercs hat végét kihúzzák és összekötik a sorkapocsládával, így ezeket a tekercseket háromfázisú fő tápellátás gerjeszti.

Ezek a tekercsek rézhuzalból készültek, szigetelt, réselt rétegekbe illesztett lakkal szigeteltek. Minden üzemi hőmérsékleten ez az impregnált lakk merev marad. Ezeknek a tekercseknek nagy a szigetelési ellenállása és nagy ellenállása van a sós légkörben, nedvességben, lúgos füstökben, olajban és zsírban, stb. Bármelyik is megfelel a feszültségszintnek, ezek a tekercsek mindkét csillag vagy delta kapcsolatok .


Mókusketrec indukciós motor

Mókusketrec indukciós motor

A háromfázisú váltakozó áramú indukciós motor rotora eltér a csúszógyűrűs és a mókusketreces indukciós motoroktól. A csúszógyűrűs rotor nehéz alumínium vagy réz rudakból áll, amelyek a hengeres rotor mindkét végén rövidre záródnak. Az indukciós motor tengelye mindkét végén két csapágyra támaszkodik, hogy biztosítsa az állórész szabad forgását és csökkentse a súrlódást. Egy egyenletesen elosztott acélrétegekből álló rakatból áll, amelyek kerülete köré vannak lyukasztva, amelyekbe szigetelt, nehéz alumínium vagy réz rudak kerülnek.

A csúszógyűrűs rotor háromfázisú tekercsekből áll, amelyek egyik végén belső csillaggal vannak jelölve, a többi végeket pedig kifelé viszik, és a rotor tengelyére szerelt csúszógyűrűkhöz csatlakoztatják. A nagy indítási nyomaték kialakításához ezek a tekercsek a kefék segítségével a reosztáthoz vannak kötve. Ezt a külső ellenállást vagy reosztátot csak a kezdési időszakban használják. Amint a motor eléri a normál sebességet, a kefék rövidzárlatosak, és a tekercs mókusketrec rotorként működik.

A háromfázisú indukciós motor működési elve

A háromfázisú indukciós motor működési elve

A háromfázisú indukciós motor működési elve

  • Ha a motort háromfázisú tápellátással gerjesztjük, a háromfázisú állórész tekercselésével 120 elmozdulású, állandó nagyságú forgó mágneses mező jön létre, amely szinkron sebességgel forog. Ez a változó mágneses tér levágja a rotor vezetőit és áramot indukál bennük a Faraday elektromágneses indukció törvényeinek elve szerint. Mivel ezek a rotorvezetők rövidzárlatosak, az áram kezd áramolni ezeken a vezetőkön.
  • Az állórész mágneses terének jelenlétében rotorvezetőket helyeznek el, ezért a Lorenz erő elvének megfelelően mechanikus erő hat a rotor vezetőjére. Így az összes rotorvezető erő, vagyis a mechanikai erők összessége olyan forgatónyomatékot eredményez a rotorban, amely hajlamos a forgó mágneses mező azonos irányába mozgatni.
  • Ennek a rotorvezetőnek a forgása magyarázható Lenz törvényével is, amely szerint a forgórészben indukált áramok ellentétesek a gyártásának okával, itt ez az ellenzék forgó mágneses mező. Ennek eredményeként a forgórész az állórész forgó mágneses mezőjével megegyező irányba kezd forogni. Ha a rotor sebessége meghaladja az állórész fordulatszámát, akkor áram nem vált ki a rotorban, mert a rotor forgásának oka a rotor és az állórész mágneses terének relatív sebessége. Ezt az állórészt és a rotor térbeli különbségét csúszásnak nevezzük. Így nevezik a 3 fázisú motort aszinkron gépnek az állórész és a rotorok közötti relatív sebességkülönbség miatt.
  • Amint fentebb tárgyaltuk, az állórész mező és a rotor vezetői közötti relatív sebesség a forgórészt egy adott irányba forgatja. Ezért a forgás előállításához a rotor Nr. Fordulatszámának mindig kisebbnek kell lennie, mint az állórész Ns fordulatszáma, és a két paraméter közötti különbség a motor terhelésétől függ.

A váltakozó áramú indukciós motor fordulatszámának vagy csúszásának különbségét a következőképpen adjuk meg

  • Ha az állórész áll, Nr = 0, így a csúszás 1 vagy 100% lesz.
  • Ha az Nr szinkron sebességgel rendelkezik, a csúszás nulla lesz, így a motor soha nem jár szinkron sebességgel.
  • A háromfázisú indukciós motor megcsúszása terheléstől a teljes terhelésig körülbelül 0,1% és 3% között van, ezért hívják az indukciós motorokat állandó fordulatszámú motoroknak.

3 fázisú indukciós motor SVPWM vezérlése

Az indukciós motorok vezérléséhez leggyakrabban PWM inverter alapú meghajtókat használnak. A rögzített frekvenciás meghajtókhoz képest ezek A PWM merülések vezérlése az áram feszültségének és frekvenciájának nagysága, valamint az indukciós motorra alkalmazott feszültség. A főkapcsoló kapukra alkalmazott PWM jelek megváltoztatásával ezeknek a hajtásoknak a leadott teljesítmény mennyisége is változik, így a háromfázisú indukciós motor fordulatszám-szabályozása elérhető.

A háromfázisú indukciós motor SVPWM vezérlése az Edgefxkits.com oldalról

A háromfázisú indukciós motor SVPWM vezérlése az Edgefxkits.com oldalról

Számos impulzusszélesség-modulációs (PWM) sémát használnak a háromfázisú motoros hajtások vezérléséhez. De a legszélesebb körben a szinuszos PWM-et (SPWM) és a PWM térvektort (SVPWM) használják. Az SPWM-mel összehasonlítva az SVPWM vezérlés magasabb alapfeszültséget és csökkentett harmonikus tartalmat biztosít. Itt bemutattuk ennek az SVPWM vezérlésnek a gyakorlati megvalósítását 8051 mikrovezérlő .

Az alábbi áramkörben háromszintű feszültségszabályozót használnak, hogy három kimeneti feszültséget kapjanak a DC busz feszültségétől függően. Az egyfázisú tápellátást egyenirányítják, hogy egyenáramot kapjanak mind a mikrovezérlő áramkör, mind az inverter áramkörök.

A háromfázisú indukciós motor SVPWM vezérlésének blokkdiagramja, az Edgefxkits.com

A háromfázisú indukciós motor SVPWM vezérlésének blokkdiagramja, az Edgefxkits.com

Az inverter áramköre hat MOSFET-ből áll, hogy változtatható háromfázisú tápellátást állítson elő, mindegyik fázishoz két MOSFET kerül telepítésre. Ezek a MOSFET kapuk a kapu meghajtó IC-hez vannak csatlakoztatva. A PWM jelek vétele után a mikrokontroller kapu meghajtó kapcsolókról a MOSFET-ek hogy a változó váltakozó áramú kimeneti feszültség keletkezzen. Ezért ez a változó AC a feszültség és frekvencia változásával változik a motor fordulatszáma .

Ez alapvető információ a váltakozó áramú indukciós motorok felépítéséről és működési elvéről. Ezen felül a motor fordulatszámának szabályozására szolgáló SVPWM technikának számos előnye van, mint más PWM technikáknak, amint azt fentebb láthattuk. Ha kétségei vannak afelől a programozó mikrovezérlő az SVPWM technika megvalósításáért az alábbi megjegyzéssel léphet velünk kapcsolatba.

Fotók:

  • AC indukciós motor by wikimedia
  • 3 fázisú indukciós motor gyártása elektronikus tervezés
  • Csúszógyűrűs és mókusketreces indukciós motorok tpub
  • A háromfázisú indukciós motor működési elve blogspot